package com.example.demo.leetcode.classics150;

import io.swagger.models.auth.In;

import java.util.*;

/**
 * ******************************************************
 *
 * @author liugh9
 * @version 1.0
 * @classname _12O1时间插入删除和获取随机元素
 * @description
 * @date 2023/07/11 16:19
 * <p>
 * ******************************************************
 */
public class _12O1时间插入删除和获取随机元素 {

    /**
     * 实现RandomizedSet 类：
     * <p>
     * RandomizedSet() 初始化 RandomizedSet 对象
     * bool insert(int val) 当元素 val 不存在时，向集合中插入该项，并返回 true ；否则，返回 false 。
     * bool remove(int val) 当元素 val 存在时，从集合中移除该项，并返回 true ；否则，返回 false 。
     * int getRandom() 随机返回现有集合中的一项（测试用例保证调用此方法时集合中至少存在一个元素）。每个元素应该有 相同的概率 被返回。
     * 你必须实现类的所有函数，并满足每个函数的 平均 时间复杂度为 O(1) 。
     * <p>
     * <p>
     * <p>
     * 示例：
     * <p>
     * 输入
     * ["RandomizedSet", "insert", "remove", "insert", "getRandom", "remove", "insert", "getRandom"]
     * [[], [1], [2], [2], [], [1], [2], []]
     * 输出
     * [null, true, false, true, 2, true, false, 2]
     * <p>
     * 解释
     * RandomizedSet randomizedSet = new RandomizedSet();
     * randomizedSet.insert(1); // 向集合中插入 1 。返回 true 表示 1 被成功地插入。
     * randomizedSet.remove(2); // 返回 false ，表示集合中不存在 2 。
     * randomizedSet.insert(2); // 向集合中插入 2 。返回 true 。集合现在包含 [1,2] 。
     * randomizedSet.getRandom(); // getRandom 应随机返回 1 或 2 。
     * randomizedSet.remove(1); // 从集合中移除 1 ，返回 true 。集合现在包含 [2] 。
     * randomizedSet.insert(2); // 2 已在集合中，所以返回 false 。
     * randomizedSet.getRandom(); // 由于 2 是集合中唯一的数字，getRandom 总是返回 2 。
     * <p>
     * <p>
     * 提示：
     * <p>
     * -231 <= val <= 231 - 1
     * 最多调用 insert、remove 和 getRandom 函数 2 * 105 次
     * 在调用 getRandom 方法时，数据结构中 至少存在一个 元素。
     */
    class RandomizedSet {

        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        ;
        int size = 0;
        Map<Integer, Integer> valueToIndex = new HashMap<>();

        public RandomizedSet() {

        }

        public boolean insert(int val) {
            if (valueToIndex.containsKey(val)) {
                return false;
            }
            list.add(val);
            valueToIndex.put(val, size);
            size++;
            return true;
        }

        public boolean remove(int val) {
            if (!valueToIndex.containsKey(val)) {
                return false;
            }
            Integer index = valueToIndex.get(val);
            Integer last = list.get(size - 1);
            // 与最后一个元素交换位置
            Collections.swap(list, index, size - 1);
            valueToIndex.put(last, index);
            // 删除元素
            valueToIndex.remove(val);
            list.remove(size - 1);
            size--;
            return true;
        }

        public int getRandom() {
            // 随机获取 list 中的一个元素
            return list.get((int) (Math.random() * size));
        }
    }
}
